CN116043216A - 一种金属部件的等离子熔覆设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种等离子熔覆设备，尤其涉及一种金属部件的等离子熔覆设备。本发明提供了这样一种金属部件的等离子熔覆设备，包括有支撑架、等离子喷头、驱动组件和转动架等，支撑架上设有驱动组件，驱动组件上连接有用于对金属部件进行等离子熔覆的等离子喷头，驱动组件用于驱动等离子喷头运动，支撑架上转动式连接有转动架。本发明的电动三爪卡盘能够将金属部件卡紧，当金属部件位于等离子喷头的下方时，金属部件能够自转，在第二电动滑块和第一电动滑块的配合下即可通过等离子喷头对金属部件进行熔覆，同时可继续进行上料，且在冷却金属部件的同时能够对下一个金属部件进行熔覆，节省时间，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子熔覆设备，尤其涉及一种金属部件的等离子熔覆设备。
背景技术
熔覆是指采用激光束、电子束或离子束等高能束在金属部件表面熔覆一层特殊性能的材料，其中等离子熔覆是通过等离子束使合金粉末在金属部件表面发生熔融、混合和凝固等物理化学变化，从而与金属部件表面形成冶金结合，能够使金属部件获得优异的耐磨、耐高温和耐腐蚀等性能。
专利公开号为CN216177490U的中国专利，公开了一种等离子熔覆装置，包括机床主轴箱、机床卡盘、等离子喷头、尾座顶尖、机床导轨和辅助支撑机构。
当使用上述专利对金属部件进行等离子熔覆时，机床卡盘和尾座顶尖只能固定一个金属部件，当对第一个金属部件进行等离子熔覆完成后，才能继续对下二个金属部件进行上料和熔覆，而上料会耗费一定的时间，等待时间较长，其次，合金和金属的熔点较高，当合金粉末在金属部件表面凝固后，金属部件表面的温度通常较高，人们直接对高温的金属部件进行卸料容易受伤，而等待金属部件冷却后再进行卸料又会耗费较长的时间，影响工作效率。
发明内容
为了克服现有技术对金属部件进行等离子熔覆时，难以在熔覆的同时对下一个金属部件进行上料，且等待金属部件冷却后再进行卸料又会耗费较长的时间，影响工作效率的缺点，本发明的目的是提供一种能够提高工作效率的金属部件的等离子熔覆设备。
技术方案：一种金属部件的等离子熔覆设备，包括有支撑架、等离子喷头和驱动组件，支撑架上设有驱动组件，驱动组件上连接有用于对金属部件进行等离子熔覆的等离子喷头，驱动组件用于驱动等离子喷头运动，还包括有第一电机、转动架、第一电动推杆、花键结构、电动三爪卡盘、放料架、冷却器、和转动机构，支撑架上连接有用于驱动金属部件转动的第一电机，支撑架上转动式连接有转动架，第一电机的输出轴通过联轴器与转动架连接，转动架左部连接有两个第一电动推杆，转动架右部也连接有两个第一电动推杆，第一电动推杆的伸缩杆上均连接有花键结构，花键结构均由花键轴和花键套组成，花键轴均与转动架滑动式连接，花键结构的花键套上均连接有用于卡紧金属部件的电动三爪卡盘，支撑架上连接有用于放置金属部件的放料架，放料架上安装有用于对金属部件进行冷却的冷却器，转动机构用于驱动电动三爪卡盘转动。
作为优选，驱动组件包括有第一电动滑块和第二电动滑块，支撑架上滑动式连接有用于驱动等离子喷头左右运动的第一电动滑块，第一电动滑块上滑动式连接有用于驱动等离子喷头上下运动的第二电动滑块，第二电动滑块与等离子喷头连接。
作为优选，转动机构包括有第二电机、第一齿杆和齿环，支撑架上连接有用于驱动金属部件自转的第二电机，第二电机的输出轴上通过联轴器连接有第一齿杆，第一齿杆与支撑架转动式连接，电动三爪卡盘上均连接有齿环，后侧的两个齿环均与第一齿杆啮合。
作为优选，还包括有用于对金属部件进行卸料的卸料机构，卸料机构包括有第一连接块、滑动块、第一压缩弹簧、控制按钮和控制器，支撑架上连接有两个第一连接块，第一连接块上均滑动式连接有滑动块，滑动块与相邻的第一连接块之间均连接有两个第一压缩弹簧，第一连接块上均安装有控制按钮，滑动块往下运动均会与相邻的控制按钮接触，支撑架上安装有控制器，控制按钮均与控制器通过电性连接，电动三爪卡盘和第一电动推杆也均与控制器通过电性连接。
作为优选，还包括有限位机构，限位机构包括有第一齿条、第二齿杆和第二齿条，滑动块上均连接有第一齿条，两个第一连接块之间转动式连接有第二齿杆，第一齿条均与第二齿杆啮合，放料架上滑动式连接有两个用于对金属部件进行限位的第二齿条，第二齿条均与第二齿杆啮合。
作为优选，限位机构还包括有凸块，第二齿条顶部均间隔连接有若干个凸块。
作为优选，还包括有用于对金属部件进行定位的定位机构，定位机构包括有第二连接块、第一定位块、连接架、第二压缩弹簧、第二电动推杆和第二定位块，支撑架左侧连接有两个第二连接块，支撑架右侧也连接有两个第二连接块，第二连接块上均滑动式连接有第一定位块，同侧的两个第一定位块之间均连接有连接架，连接架与相邻的第二连接块之间均连接有第二压缩弹簧，第二压缩弹簧均绕在相邻的第一定位块外侧，支撑架上连接有两个第二电动推杆，第二电动推杆的伸缩杆均与相邻的连接架连接，转动架左右两侧均连接有两个第二定位块，第一定位块往相互靠近的一侧运动均会与相邻的第二定位块卡接。
作为优选，滑动块顶部均为斜面。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明的电动三爪卡盘能够将金属部件卡紧，当金属部件位于等离子喷头的下方时，金属部件能够自转，在第二电动滑块和第一电动滑块的配合下即可通过等离子喷头对金属部件进行熔覆，同时可继续进行上料，且在冷却金属部件的同时能够对下一个金属部件进行熔覆，节省时间，提高工作效率。
2、本发明的滑动块与控制按钮接触时，通过控制按钮和控制器的配合能够控制下侧的两个电动三爪卡盘上的卡爪松开熔覆后的金属部件，并且会控制下侧的两个第一电动推杆驱动下侧的两个电动三爪卡盘往相互远离的一侧运动，从而能够自动对熔覆后的金属部件进行卸料，提高工作效率。
3、本发明的第二齿条和凸块能够对金属部件进行限位，防止金属部件脱离放料架，本发明的第一定位块与相邻的第二定位块卡接时，能够对转动架进行限位，从而保持转动架的前后平衡，也能对第一电机进行防护。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的部分立体结构示意图。
图3为本发明转动机构的立体结构示意图。
图4为本发明卸料机构和限位机构的立体结构示意图。
图5为本发明第一连接块、滑动块、第一压缩弹簧和控制按钮的立体结构示意图。
图6为本发明第二齿杆、第二齿条和凸块的立体结构示意图。
图7为本发明定位机构的第一种立体结构示意图。
图8为本发明定位机构的第二种立体结构示意图。
图9为本发明定位机构的***图。
以上附图中：1、支撑架，2、第一电动滑块，3、第二电动滑块，4、等离子喷头，5、第一电机，6、转动架，7、第一电动推杆，8、花键结构，9、电动三爪卡盘，10、放料架，101、冷却器，11、转动机构，111、第二电机，112、第一齿杆，113、齿环，12、卸料机构，121、第一连接块，122、滑动块，123、第一压缩弹簧，124、控制按钮，125、控制器，13、限位机构，131、第一齿条，132、第二齿杆，133、第二齿条，134、凸块，14、定位机构，141、第二连接块，142、第一定位块，143、连接架，144、第二压缩弹簧，145、第二电动推杆，146、第二定位块。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。
实施例1
一种金属部件的等离子熔覆设备，如图1-图3所示，包括有支撑架1、等离子喷头4、第一电机5、转动架6、第一电动推杆7、花键结构8、电动三爪卡盘9、放料架10、冷却器101、驱动组件和转动机构11，支撑架1上部设有驱动组件，驱动组件上连接有等离子喷头4，通过控制等离子喷头4能够对金属部件进行等离子熔覆，支撑架1左侧中部栓接有第一电机5，支撑架1中部转动式连接有转动架6，第一电机5的输出轴通过联轴器与转动架6连接，转动架6左部前后对称栓接有第一电动推杆7，转动架6右部也前后对称栓接有第一电动推杆7，第一电动推杆7的伸缩杆上均连接有花键结构8，花键结构8均由花键轴和花键套组成，花键轴均与转动架6滑动式连接，花键结构8的花键套上均连接有电动三爪卡盘9，当电动三爪卡盘9往相互靠近的一侧运动后，再通过电动三爪卡盘9控制卡爪即可将金属部件卡紧，然后控制第一电机5驱动转动架6转动，带动花键结构8、电动三爪卡盘9和金属部件转动，即可将金属部件转动至合适的位置，支撑架1下部焊接有放料架10，放料架10上安装有冷却器101，当金属部件位于放料架10上时，金属部件会与冷却器101接触，通过冷却器101即可对金属部件进行冷却，支撑架1上部设有用于驱动等离子喷头4运动的驱动组件，转动机构11用于驱动电动三爪卡盘9转动。
如图1和图2所示，驱动组件包括有第一电动滑块2和第二电动滑块3，支撑架1上部滑动式连接有第一电动滑块2，第一电动滑块2前侧滑动式连接有第二电动滑块3，第二电动滑块3与等离子喷头4连接，控制第二电动滑块3上下运动，带动等离子喷头4上下运动，再控制第一电动滑块2左右运动，带动第二电动滑块3和等离子喷头4左右运动，从而使等离子喷头4运动至合适的位置。
如图1和图3所示，转动机构11包括有第二电机111、第一齿杆112和齿环113，支撑架1右部后侧栓接有第二电机111，第二电机111的输出轴上通过联轴器连接有第一齿杆112，第一齿杆112与支撑架1转动式连接，电动三爪卡盘9上均连接有齿环113，后侧的两个齿环113均与第一齿杆112啮合，通过控制第二电机111驱动第一齿杆112转动，带动齿环113转动，能够带动电动三爪卡盘9和金属部件自转，从而对金属部件的其它位置进行熔覆。
首先，控制前侧的两个第一电动推杆7分别驱动前侧的两个花键结构8往相互远离的一侧运动，带动前侧的两个电动三爪卡盘9往相互远离的一侧运动，再由人工将待熔覆的金属部件移动至前侧的两个电动三爪卡盘9之间，然后控制前侧的两个第一电动推杆7分别驱动前侧的两个花键结构8往相互靠近的一侧运动复位，带动前侧的两个电动三爪卡盘9往相互靠近的一侧运动复位，再控制前侧的两个电动三爪卡盘9驱动卡爪往靠近金属部件的一侧运动，从而能够将金属部件卡紧，然后控制第一电机5驱动转动架6逆时针转动180度，带动花键结构8、电动三爪卡盘9、齿环113和金属部件逆时针转动180度，此时，位于后侧的两个齿环113均会与第一齿杆112啮合，且金属部件位于等离子喷头4的下方，再控制第二电动滑块3往下运动，带动等离子喷头4往下运动，使等离子喷头4靠近金属部件，通过控制第一电动滑块2左右运动，带动第二电动滑块3和等离子喷头4左右运动，能够调节等离子喷头4的横向位置，从而通过控制等离子喷头4即可在轴向上对金属部件进行等离子熔覆，然后控制第二电机111驱动第一齿杆112转动，带动后侧的两个齿环113转动，从而带动后侧的两个电动三爪卡盘9、金属部件和后侧的两个花键套进行自转，再通过控制等离子喷头4即可对金属部件的不同轴向位置进行等离子熔覆，当对金属部件进行等离子熔覆时，可同时通过前侧的两个电动三爪卡盘9对下一个待熔覆的金属部件进行上料，节省时间，提高工作效率，当第一个金属部件熔覆完成后，控制第一电机5驱动转动架6逆时针转动90度，带动花键结构8、电动三爪卡盘9、齿环113和金属部件逆时针转动90度，再控制下侧的两个电动三爪卡盘9上的卡爪松开熔覆后的金属部件，金属部件在重力的作用下会位于放料架10上，然后控制下侧的两个第一电动推杆7驱动下侧的两个花键结构8往相互远离的一侧运动，带动下侧的两个电动三爪卡盘9往相互远离的一侧运动，从而能够对熔覆后的金属部件进行卸料，此时，冷却器101能够对熔覆后的金属部件进行冷却，然后控制第一电机5继续驱动转动架6逆时针转动90度，带动下一个金属部件继续逆时针转动90度，使下一个金属部件位于等离子喷头4的下方，如此重复操作，无需等待金属部件冷却完成即可对下一个金属部件进行等离子熔覆，节省时间，提高工作效率。
实施例2
在实施例1的基础之上，如图1、图4和图5所示，还包括有卸料机构12，卸料机构12包括有第一连接块121、滑动块122、第一压缩弹簧123、控制按钮124和控制器125，支撑架1下部左右对称焊接有第一连接块121，第一连接块121上均滑动式连接有滑动块122，滑动块122顶部均为斜面，滑动块122与相邻的第一连接块121之间均前后对称连接有第一压缩弹簧123，第一连接块121内底部均安装有控制按钮124，滑动块122往下运动均会与相邻的控制按钮124接触，支撑架1下部安装有控制器125，控制按钮124均与控制器125通过电性连接，电动三爪卡盘9和第一电动推杆7也均与控制器125通过电性连接，当滑动块122与相邻的控制按钮124接触时，控制按钮124会发出信号，控制器125接收到信号会自动控制电动三爪卡盘9和第一电动推杆7对金属部件进行卸料。
当转动架6逆时针转动90度时，转动架6会与滑动块122接触，从而挤压滑动块122往下运动，第一压缩弹簧123压缩，当滑动块122与控制按钮124接触时，控制按钮124会发出信号，控制器125接收信号后会控制下侧的两个电动三爪卡盘9上的卡爪松开熔覆后的金属部件，并且控制器125会控制下侧的两个第一电动推杆7驱动下侧的两个花键结构8往相互远离的一侧运动，带动下侧的两个电动三爪卡盘9往相互远离的一侧运动，从而能够自动对熔覆后的金属部件进行卸料，提高工作效率。
如图1、图4和图6所示，还包括有限位机构13，限位机构13包括有第一齿条131、第二齿杆132和第二齿条133，滑动块122前侧均焊接有第一齿条131，两个第一连接块121之间转动式连接有第二齿杆132，第一齿条131均与第二齿杆132啮合，放料架10上左右对称滑动式连接有第二齿条133，当第二齿条133往前运动时，能够对金属部件进行限位，防止金属部件脱离放料架10，第二齿条133均与第二齿杆132啮合，当滑动块122往下运动时，带动第一齿条131往下运动，从而带动第二齿杆132顺时针转动，能够带动第二齿条133往前运动，当金属部件与放料架10接触时，第二齿条133位于金属部件的前方，第二齿条133会与金属部件接触，能够对金属部件进行限位，防止金属部件在惯性的作用下脱离放料架10。
如图6所示，限位机构13还包括有凸块134，第二齿条133顶部均间隔连接有若干个凸块134，当凸块134与金属部件接触时，在摩擦力的作用下能够进一步对金属部件进行限位，当第二齿条133往前运动时，带动凸块134往前运动，当金属部件与放料架10接触时，凸块134会与金属部件接触，凸块134与金属部件之间的摩擦力较大，能够进一步防止金属部件脱离放料架10。
如图1、图7、图8和图9所示，还包括有定位机构14，定位机构14包括有第二连接块141、第一定位块142、连接架143、第二压缩弹簧144、第二电动推杆145和第二定位块146，支撑架1中部左侧前后对称焊接有第二连接块141，支撑架1中部右侧也前后对称焊接有第二连接块141，第二连接块141上均滑动式连接有第一定位块142，同侧的两个第一定位块142之间均连接有连接架143，连接架143与相邻的第二连接块141之间均连接有第二压缩弹簧144，第二压缩弹簧144均绕在相邻的第一定位块142外侧，支撑架1中部左右对称栓接有第二电动推杆145，第二电动推杆145的伸缩杆均与相邻的连接架143连接，转动架6左右两侧均前后对称焊接有第二定位块146，第一定位块142往相互靠近的一侧运动均会与相邻的第二定位块146卡接，能够对第二定位块146进行限位，从而防止转动架6转动。
当需要驱动转动架6逆时针转动时，控制第二电动推杆145驱动连接架143往相互远离的一侧运动，带动第一定位块142往相互远离的一侧运动，第二压缩弹簧144压缩，当第一定位块142均与相邻的第二定位块146分离时，第一定位块142不会对第二定位块146进行限位，此时，即可驱动转动架6逆时针转动，当需要对金属部件进行等离子熔覆时，控制第二电动推杆145驱动连接架143往相互靠近的一侧运动复位，带动第一定位块142往相互靠近的一侧运动复位，第二压缩弹簧144恢复原状，第一定位块142会重新与相邻的第二定位块146卡接，从而能够对第二定位块146和转动架6进行限位，能够防止转动架6转动，保持转动架6的前后平衡，也能对第一电机5进行防护。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种金属部件的等离子熔覆设备，包括有支撑架(1)、等离子喷头(4)和驱动组件，支撑架(1)上设有驱动组件，驱动组件上连接有用于对金属部件进行等离子熔覆的等离子喷头(4)，驱动组件用于驱动等离子喷头(4)运动，其特征是，还包括有第一电机(5)、转动架(6)、第一电动推杆(7)、花键结构(8)、电动三爪卡盘(9)、放料架(10)、冷却器(101)、和转动机构(11)，支撑架(1)上连接有用于驱动金属部件转动的第一电机(5)，支撑架(1)上转动式连接有转动架(6)，第一电机(5)的输出轴通过联轴器与转动架(6)连接，转动架(6)左部连接有两个第一电动推杆(7)，转动架(6)右部也连接有两个第一电动推杆(7)，第一电动推杆(7)的伸缩杆上均连接有花键结构(8)，花键结构(8)均由花键轴和花键套组成，花键轴均与转动架(6)滑动式连接，花键结构(8)的花键套上均连接有用于卡紧金属部件的电动三爪卡盘(9)，支撑架(1)上连接有用于放置金属部件的放料架(10)，放料架(10)上安装有用于对金属部件进行冷却的冷却器(101)，转动机构(11)用于驱动电动三爪卡盘(9)转动。
2.按照权利要求1所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，驱动组件包括有第一电动滑块(2)和第二电动滑块(3)，支撑架(1)上滑动式连接有用于驱动等离子喷头(4)左右运动的第一电动滑块(2)，第一电动滑块(2)上滑动式连接有用于驱动等离子喷头(4)上下运动的第二电动滑块(3)，第二电动滑块(3)与等离子喷头(4)连接。
3.按照权利要求1所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，转动机构(11)包括有第二电机(111)、第一齿杆(112)和齿环(113)，支撑架(1)上连接有用于驱动金属部件自转的第二电机(111)，第二电机(111)的输出轴上通过联轴器连接有第一齿杆(112)，第一齿杆(112)与支撑架(1)转动式连接，电动三爪卡盘(9)上均连接有齿环(113)，后侧的两个齿环(113)均与第一齿杆(112)啮合。
4.按照权利要求1所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，还包括有用于对金属部件进行卸料的卸料机构(12)，卸料机构(12)包括有第一连接块(121)、滑动块(122)、第一压缩弹簧(123)、控制按钮(124)和控制器(125)，支撑架(1)上连接有两个第一连接块(121)，第一连接块(121)上均滑动式连接有滑动块(122)，滑动块(122)与相邻的第一连接块(121)之间均连接有两个第一压缩弹簧(123)，第一连接块(121)上均安装有控制按钮(124)，滑动块(122)往下运动均会与相邻的控制按钮(124)接触，支撑架(1)上安装有控制器(125)，控制按钮(124)均与控制器(125)通过电性连接，电动三爪卡盘(9)和第一电动推杆(7)也均与控制器(125)通过电性连接。
5.按照权利要求4所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，还包括有限位机构(13)，限位机构(13)包括有第一齿条(131)、第二齿杆(132)和第二齿条(133)，滑动块(122)上均连接有第一齿条(131)，两个第一连接块(121)之间转动式连接有第二齿杆(132)，第一齿条(131)均与第二齿杆(132)啮合，放料架(10)上滑动式连接有两个用于对金属部件进行限位的第二齿条(133)，第二齿条(133)均与第二齿杆(132)啮合。
6.按照权利要求5所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，限位机构(13)还包括有凸块(134)，第二齿条(133)顶部均间隔连接有若干个凸块(134)。
7.按照权利要求1所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，还包括有用于对金属部件进行定位的定位机构(14)，定位机构(14)包括有第二连接块(141)、第一定位块(142)、连接架(143)、第二压缩弹簧(144)、第二电动推杆(145)和第二定位块(146)，支撑架(1)左侧连接有两个第二连接块(141)，支撑架(1)右侧也连接有两个第二连接块(141)，第二连接块(141)上均滑动式连接有第一定位块(142)，同侧的两个第一定位块(142)之间均连接有连接架(143)，连接架(143)与相邻的第二连接块(141)之间均连接有第二压缩弹簧(144)，第二压缩弹簧(144)均绕在相邻的第一定位块(142)外侧，支撑架(1)上连接有两个第二电动推杆(145)，第二电动推杆(145)的伸缩杆均与相邻的连接架(143)连接，转动架(6)左右两侧均连接有两个第二定位块(146)，第一定位块(142)往相互靠近的一侧运动均会与相邻的第二定位块(146)卡接。
8.按照权利要求4所述的一种金属部件的等离子熔覆设备，其特征是，滑动块(122)顶部均为斜面。
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